2 Расчёт сопротивлений орудий, агрегатируемых с тракторами

2.1 Расчёт сопротивления корчевателя

Суммарное тяговое сопротивление корчевателя R, кН, складывается из четырех составных частей: сопротивление перемещению трактора Рп, кН, (при расчете его не учитываем, так как оно будет учтено в расчете баланса мощности двигателя трактора), сопротивление рыхлению грунта и разрушению корневой системы Rp, кН, сопротивление волочения кустарника и пня Rв, кН, сопротивление корчеванию Rк, кН, и находится по формуле

R = R_р + R_в + R_к

R = 37,5+14,3+73,5=125,3 кН

R_р  k_рых  b  a  q ,

где: kрых — коэффициент сопротивления рыхлению грунта:

kрых = 29.2...49 кН/м - для грунтов без крупных корней и дернового покрова,

kрых = 98...196 кН/м - при значительном содержании корней и кустарников;

b — ширина захвата, м;

a — глубина рыхления, м;

q — коэффициент неполноты рыхления за счет расстояния между зубьями.

q = 0.4...0.75. Нижний предел относится к малосвязным и сухим грунтам. Верхний предел - к тяжелым, влажным грунтам.

Rр = 100Кн/м2,5м0,3м0,5=37,5 кН

R_в  G_в  f_в ,

где Gв — наибольшая сила тяжести кустарников, деревьев или другой растительности, а также камней и почвы, перемещаемой отвалом (т.е. призмы волочения), кН, Gв  10...15 кН;

fв — коэффициент сопротивления перемещению (волочению) призмы волочения по грунту, fв  0.9...1.2.

R_в 13кН1,1=14,3 Кн

R_k=P_k ,

где P_k — суммарное усилие корчевания пней, если пень один, то это усилие для корчевания одного пня.

R_k=73,5 кН

2.2 Расчет сопротивления бульдозера

Полное сопротивление перемещению отвала бульдозера или грейдера при обработке грунта R, кН, выражается формулой

R = R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅ ,

R = 2+33,1+7,01+2,66+0=44,8 Кн

где R1 — сопротивление движению трактора вместе с навесным оборудова-нием, кН, находится по формуле

R1 = Gм  (f  sin),

где Gм — вес навесного оборудования, кН;

f — коэффициент сопротивления перемещению;

 — угол наклона местности, знак “+” принимается при движении агрегата вверх по склону, знак “-” - при движении агрегата вниз по склону; = 0 - при движении поперек склона

R₁ =22,68 кН0,09=2 кН

R₂ — сопротивление грунта резанию, кН, находится по формуле

R₂  h₁  z  K_o,

где h1 — толщина срезаемой стружки, м, h1 = 0.15...0.50 м;

z — ширина срезаемой стружки, м, принимается равной длине отвала для бульдозеров (террасёров) и равной половине длины отвала для грейдеров;

Ko — коэффициент сопротивления деформации почвы, кН/м2,

R2 = 0,43,3125 кН/м2=33,1 Кн

R3 — сопротивление призмы волочения грунта перед отвалом, кН, находится по формуле

R3  Gпр  ( fг  sin),

R3  11,69 (0,6+1)=7,01

где fг — коэффициент трения грунта по грунту

Gпр — вес призмы волочения на отвале бульдозера, кН, находим по формуле

,

где L — ширина призмы волочения, равная длине отвала, м

H — высота отвала, м;

K_р — коэффициент разрыхления грунта (таблица 5.8);

 (ро)— плотность грунта, кг/м³ (таблица 5.9);

К_пр — коэффициент призмы;

при Н -h₁ ) / L = 0.45 — К_пр=1.3 и 0.7

R₄ — сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу, кН; находится по формуле

R₄  G_пр  f_т· cos  · sin,

R₄  11,690,40,571=2,66

где f_т — коэффициент трения грунта по металлу;

 (дельта) — угол резания;

 (фи)— угол установки отвала в плане;

R₅ — сопротивление от перемещения грунта вдоль по отвалу (для поворотных бульдозеров, террасёров и грейдеров), кН находится по формуле

R₅  G_пр  f_т· f_г cos ,

R₅ 11,690,40,60=0